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计算机、网络和通信技术的发展,使多媒体信息尤其是视频信息逐渐成为人们获取信息的重要手段。视频信息具有数据量大,易于理解和进行交流等特点,同时也使得信息易于被不合法的窃取,信息的拥有和使用者常常因信息不够安全,而遭受损失,因此,视频信息的安全性越来越受到关注。近十年来,在视频加密的领域,人们进行了许多的研究,以寻找更好的加密方式和算法,这样就对视频信息的安全性提出了一些新的要求。
论文首先介绍了视频压缩编码和密码学的的历史、现状和发展,并介绍了视频加密系统的类型。分析了H.263标准和编码结构特点。较详细的阐述了标准的基本框架、帧格式、所采用的编码算法和码流语法结构,对标准的增强部分也简要地作了介绍。
其次,考察并研究了近年来视频加密领域的方法,对大多数的加密方式和加密算法做了必要的总结和归纳。视频加密算法主要有二大类:一是直接加密算法,即将视频信息当作一般的二进制数据文件进行加密;二是基于压缩编码的选择加密算法,它与视频信息的描述方式和语法结构紧密相关,并且充分利用压缩编码算法的特点。我们采用高级加密算法(AES),在C++语言建立的编解码的试验平台上,做了直接加密实验,对视频信息而言,这种方法的好处是加密的强度高;但是,加密后失去了视频的结构信息,不能进行播放,这是不利的一面,也因此,在很多商业行为中,不采用直接加密的方法。
最后,采用了序列密码的加密思想,主要针对H.263标准中的DCT算法所得到的DC和AC系数进行了进行了视频编码的选择加密的算法研究和实验,对序列密码的应用进行了新的尝试。从加密的实验结果来看,对DC和AC系数同时加密的效果较为理想,具有较好的安全性,而且有很好的数据可操作性能,可以实时播放。
论文的结论在对工作总结的同时,也发现了进一步研究的问题和关键,对今后的研究工作做了设想和展望。